CN110511068A - 一种小麦秸秆发酵有机肥料的制备应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于有机肥料技术领域，尤其为一种小麦秸秆发酵有机肥料的制备应用，包括发酵罐，所述发酵罐是带有支撑柱的圆柱筒体结构，发酵罐的底端固定连接有出料斗，出料斗底面的中部导通连接有电控出料阀，出料斗外壁底面的边侧环绕有电加热盘，出料斗内壁的底面固定连接有八根导热杆，八根导热杆的顶端延伸至所述发酵罐内腔的中部，发酵罐的顶端设有环形密封圈，环形密封圈顶面的中部设有环形凹槽，本发明当发酵罐中的温度低于发酵温度下限时电加热盘开启，出料斗通过与之连接是八根导热杆迅速的将热量传送至发酵罐内腔的中部，避免底端过热而顶端的温度不足，如此保证小麦秸秆在发酵时的温度平衡，发酵完成后的小麦秸秆从电控出料阀处排出。

Description

一种小麦秸秆发酵有机肥料的制备应用

技术领域

本发明涉及有机肥料技术领域，具体为一种小麦秸秆发酵有机肥料的制备应用。

背景技术

秸秆是成熟农作物茎、叶和穗部分的总称，通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分，农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源，秸秆也是一种粗饲料，特点是粗纤维含量高（30%-40%），并含有木质素等，木质素纤维素虽不能为猪、鸡所利用，但却能被反刍动物牛、羊等牲畜吸收和利用，由于微生物的活动，产生了各种酶类，这些酶类市破坏秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素的结构，使它们逐级降解，形成各种糖类物质，秸秆的酶解过程是比较缓慢的，随着微生物繁殖量的增加和微生物活性的提高，秸秆被逐步酶解为糖类物质，在整个酶解过校中，半纤维素最易被降解，而形成较大数量的木糖、阿拉伯胶、葡萄糖、甘露糖和半乳糖。当这些糖类达到一定浓度时，微生物就可以利用这些糖分作为底物产酸发酵，微生物利用秸秆饲料中的糖类作为底物，并将它们转化为有机酸类的过程。秸秆经有氧发酵后，氧气被消耗尽，需氧微生物不能存活，这时厌氧性微生物开始活动。它们在厌氧条件下，不能将糖类底物彻底转化成水和二氧化碳，只能分解为各种有机酸类，包括已酸、丙酸、乳酸、丁酸等，这些有机酸在秸秆饲料中发生电离，形成大量的氢离子，使秸秆饲料酸化，pH值下降。当pH值下降到4．5—5．0时，酸性又抑制了各种微生物的活动，从而使微生物活动减慢，而形成良好的有机肥料。

目前的小麦秸秆发酵有机处理装置存在下列问题：

1、目前的小麦秸秆发酵有机处理装置只能在常温下进行发酵，不能在冬季低温下或夏季高温下进行发酵，造成小麦秸秆发酵的速度慢、且容易腐烂。

2、目前的小麦秸秆发酵有机处理装置只能单纯的依靠自然菌种进行发酵，造成发酵的速度慢且发酵不均匀。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种有机肥料生产过程中粉碎机的应用，解决了现有技术中提出的上述问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种小麦秸秆发酵有机肥料设备，包括发酵罐，所述发酵罐是带有支撑柱的圆柱筒体结构，所述发酵罐的底端固定连接有出料斗，所述出料斗底面的中部导通连接有电控出料阀，所述出料斗外壁底面的边侧环绕有电加热盘，所述出料斗内壁的底面固定连接有八根导热杆，八根所述导热杆的顶端延伸至所述发酵罐内腔的中部，所述发酵罐的顶端设有环形密封圈，所述环形密封圈顶面的中部设有环形凹槽，所述发酵罐外壁的一侧固定有支架，所述支架的顶端活动连击有摆臂，所述摆臂的顶端通过销轴活动串接有杠杆，所述杠杆的前端通过销轴活动连接有穹形顶盖，所述穹形顶盖的边侧嵌合连接所述环形凹槽，所述杠杆的后端通过销轴活动连接有螺母套管，所述支架底端的一侧活动嵌合连接有螺杆，所述螺杆的顶端螺合连接所述螺母套管。

操作时，正向拧动螺杆，螺杆与螺母套管之间的长度变短，此时杠杆的前端则向上方扬起，能够带动穹形顶盖的边侧离开所述环形凹槽，然后转动所述摆臂，将穹形顶盖从发酵罐的顶端移开，此时就能够向发酵罐的内腔中加入小麦秸秆，待发酵罐中的小麦秸秆符合发酵的数量后，通过摆臂将穹形顶盖再次移动至发酵罐的顶端，然后反向拧动螺杆，螺杆与螺母套管之间的长度增加，此时杠杆的前端则向下移动，带动穹形顶盖扣接环形凹槽对发酵罐的内腔进行密封，形成良好的无氧环境，然后根据发酵罐中以及进行发酵的小麦秸秆温度确定电加热盘的开启与关断，具体为：当发酵罐中的温度低于发酵温度下限时电加热盘开启，通过出料斗对加热，因为小麦秸秆具有很好的隔热性，因此出料斗通过与之连接是八根导热杆迅速的将热量传送至发酵罐内腔的中部，避免底端过热而顶端的温度不足，如此保证小麦秸秆在发酵时的温度平衡，发酵完成后的小麦秸秆从电控出料阀处排出。

在进一步的实施例中，所述穹形顶盖的内壁的中部固定安装有搅拌电机，所述搅拌电机的转子轴固定连接有搅拌轴，所述搅拌轴的底端伸入所述发酵罐的内腔。

搅拌电机转动后带动搅拌轴以及其底端的扇叶转动，从而对进入发酵罐内腔中的小麦秸秆进行搅拌，促使发酵罐中的小麦秸秆充分的混合，使其在发酵时更加的均匀，同时也对小麦秸秆的散热起到辅助的作用。

在进一步的实施例中，所述发酵罐顶端开口的另一侧设有秸秆传送带，所述秸秆传送带的顶端设置有酵素喷淋头，所述酵素喷淋头上设有流量调节阀门。

秸秆传送带的起始端连接秸秆粉碎机，秸秆传送带将粉碎后的秸秆传送至发酵罐的顶端，酵素喷淋头中盛装有发酵菌种溶液，酵素喷淋头将发酵菌种溶液均匀的喷淋在小麦秸秆上，促使小麦秸秆均匀、快速的发酵。

在进一步的实施例中，所述罐体的外壁固定安装有控制柜，所述控制柜中通过电路板安装有控制单元和三个继电器，所述控制单元的输出端电性连接三个所述继电器的控制端，三个所述继电器的输出端分别电性连接所述电加热盘、所述搅拌电机和所述秸秆传送带的动力电机。

控制单元采用PLC控制器，PLC控制器采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业控制的核心部分，因此在本发明中，也能够对电加热盘、所述搅拌电机和所述秸秆传送带的动力电机安装设定的程序进行相应的控制。

在进一步的实施例中，所述发酵罐的外壁环绕有保温层，所述发酵罐的内壁分布安装有电子温度计，所述电子温度计的输入端电性连接所述控制单元。

保温层用于对发酵罐以及其内部盛装的秸秆原料进行保温，使得秸秆始终处于最佳的发酵温度，电子温度计则实时测量发酵罐中的秸秆原料温度，并将测量结果传送至控制单元，控制单元根据当前温度对电加热盘和搅拌电机进行控制，在温度较低时启动电加热盘，使其对发酵罐加热工作，当发酵罐内的温度较高时，启动搅拌电机，使其对发酵中的秸秆进行搅拌散热，或通过导热杆将内部的热量传导出来。

一种小麦秸秆发酵有机肥料设备的应用，包括以下步骤：

S1：使用人工或粉碎机械将小麦秸秆原料粉碎成一公分至两公分的碎料状；

S2：调节粉碎后的秸秆含水率，使其保持在百分之六十至七十之间，如果含水率过高则通过晾晒或烘干处理，如果含水率过低则适当喷洒水雾或含有酵母菌的溶液；

S3：人工手动将切碎后的小麦秸秆投入发酵罐中，或通过秸秆传送带将小麦秸秆投入发酵罐中，在酵素喷淋头连通调配好的发酵液，在小麦秸秆投入发酵罐内部的同时向其均匀的喷洒，其中，发酵液的重量配比为水九十六份、酵素零点五份、尿素一份和白糖二点五份；

S4：调节控制单元的设定参数以及相应的工作程序，根据电子温度计检测的温度通过电加热盘和八根导热杆调节发酵罐内腔的温度，使其稳定在25摄氏度至30摄氏度；

S5：在七天至十天时间后通过手动模式或自动模式控制电控出料阀开启，放出发酵完毕的小麦秸秆，然后对发酵罐进行清洗，再进行下一个发酵循环。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种小麦秸秆发酵有机肥料的制备应用，具备以下有益效果：

1、该小麦秸秆发酵有机肥料的制备应用，当发酵罐中的温度低于发酵温度下限时电加热盘开启，出料斗通过与之连接是八根导热杆迅速的将热量传送至发酵罐内腔的中部，避免底端过热而顶端的温度不足，如此保证小麦秸秆在发酵时的温度平衡，发酵完成后的小麦秸秆从电控出料阀处排出。

2、该小麦秸秆发酵有机肥料的制备应用，设置秸秆传送带，秸秆传送带的起始端连接秸秆粉碎机，秸秆传送带将粉碎后的秸秆传送至发酵罐的顶端，在此过程中，酵素喷淋头将发酵菌种溶液均匀的喷淋在小麦秸秆上，促使小麦秸秆均匀、快速的发酵。

附图说明

图1为本发明主观结构结构示意图；

图2为本发明侧剖结构示意图；

图3为本发明控制电路示意图；

图4为本发明发酵液混合比例图表。

图中：1、发酵罐；2、出料斗；3、电控出料阀；4、电加热盘；5、导热杆；6、环形密封圈；7、环形凹槽；8、支架；9、摆臂；10、杠杆；11、穹形顶盖；12、螺母套管；13、螺杆；14、搅拌电机；15、搅拌轴；16、秸秆传送带；17、酵素喷淋头；18、流量调节阀门；19、控制柜；20、控制单元；21、继电器；22、保温层；23、电子温度计。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

实施例

请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种小麦秸秆发酵有机肥料的制备应用，包括发酵罐1，发酵罐1是带有支撑柱的圆柱筒体结构，发酵罐1的底端固定连接有出料斗2，出料斗2底面的中部导通连接有电控出料阀3，出料斗2外壁底面的边侧环绕有电加热盘4，出料斗2内壁的底面固定连接有八根导热杆5，八根导热杆5的顶端延伸至发酵罐1内腔的中部，发酵罐1的顶端设有环形密封圈6，环形密封圈6顶面的中部设有环形凹槽7，发酵罐1外壁的一侧固定有支架8，支架8的顶端活动连击有摆臂9，摆臂9的顶端通过销轴活动串接有杠杆10，杠杆10的前端通过销轴活动连接有穹形顶盖11，穹形顶盖11的边侧嵌合连接环形凹槽7，杠杆10的后端通过销轴活动连接有螺母套管12，支架8底端的一侧活动嵌合连接有螺杆13，螺杆13的顶端螺合连接螺母套管12。

本实施例中，操作时，正向拧动螺杆13，螺杆13与螺母套管12之间的长度变短，此时杠杆10的前端则向上方扬起，带动穹形顶盖11的边侧离开环形凹槽7，然后转动摆臂9，将穹形顶盖11从发酵罐1的顶端移开，此时就能够向发酵罐1的内腔中加入小麦秸秆，待发酵罐1中的小麦秸秆符合发酵的数量后，通过摆臂9将穹形顶盖11再次移动至发酵罐1的顶端，然后反向拧动螺杆13，螺杆13与螺母套管12之间的长度增加，此时杠杆10的前端则向下移动，带动穹形顶盖11扣接环形凹槽7对发酵罐1的内腔进行密封，形成良好的无氧环境，然后根据发酵罐1中以及进行发酵的小麦秸秆温度确定电加热盘4的开启与关断，具体为：当发酵罐1中的温度低于发酵温度下限时电加热盘4开启，通过出料斗2对加热，因为小麦秸秆具有很好的隔热性，因此出料斗2通过与之连接是八根导热杆5迅速的将热量传送至发酵罐1内腔的中部，避免底端过热而顶端的温度不足，如此保证小麦秸秆在发酵时的温度平衡，发酵完成后的小麦秸秆从电控出料阀3处排出。

具体的，穹形顶盖11的内壁的中部固定安装有搅拌电机14，搅拌电机14的转子轴固定连接有搅拌轴15，搅拌轴15的底端伸入发酵罐1的内腔。

本实施例中，搅拌电机14转动后带动搅拌轴15以及其底端的扇叶转动，从而对进入发酵罐1内腔中的小麦秸秆进行搅拌，促使发酵罐1中的小麦秸秆充分的混合，使其在发酵时更加的均匀，同时也对小麦秸秆的散热起到辅助的作用。

具体的，发酵罐1顶端开口的另一侧设有秸秆传送带16，秸秆传送带16的顶端设置有酵素喷淋头17，酵素喷淋头17上设有流量调节阀门18。

本实施例中，秸秆传送带16的起始端连接秸秆粉碎机，秸秆传送带16将粉碎后的秸秆传送至发酵罐1的顶端，酵素喷淋头17中盛装有发酵菌种溶液，酵素喷淋头17将发酵菌种溶液均匀的喷淋在小麦秸秆上，促使小麦秸秆均匀、快速的发酵，流量调节阀门18采用KC-02型管式单向调节阀，能够对酵素溶液的流量进行精确的调节。

具体的，罐体的外壁固定安装有控制柜19，控制柜19中通过电路板安装有控制单元20和三个继电器21，控制单元20的输出端电性连接三个继电器21的控制端，三个继电器21的输出端分别电性连接电加热盘4、搅拌电机14和秸秆传送带16的动力电机。

本实施例中，控制单元20采用PLC控制器，PLC控制器采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业控制的核心部分，因此在本发明中，也能够对电加热盘4、搅拌电机14和秸秆传送带16的动力电机安装设定的程序进行相应的控制。

具体的，发酵罐1的外壁环绕有保温层22，发酵罐1的内壁分布安装有电子温度计23，电子温度计23的输入端电性连接控制单元20。

本实施例中，保温层22用于对发酵罐1以及其内部盛装的秸秆原料进行保温，使得秸秆始终处于最佳的发酵温度，电子温度计23则实时测量发酵罐1中的秸秆原料温度，并将测量结果传送至控制单元20，控制单元20根据当前温度对电加热盘4和搅拌电机14进行控制，在温度较低时启动电加热盘4，使其对发酵罐1加热工作，当发酵罐1内的温度较高时，启动搅拌电机14，使其对发酵中的秸秆进行搅拌散热，或通过导热杆5将内部的热量传导出来。

一种小麦秸秆发酵有机肥料设备的应用，包括以下步骤：

S1：使用人工或粉碎机械将小麦秸秆原料粉碎成一公分至两公分的碎料状；

S2：调节粉碎后的秸秆含水率，使其保持在百分之六十至七十之间，如果含水率过高则通过晾晒或烘干处理，如果含水率过低则适当喷洒水雾或含有酵母菌的溶液；

S3：人工手动将切碎后的小麦秸秆投入发酵罐1中，或通过秸秆传送带16将小麦秸秆投入发酵罐1中，在酵素喷淋头17连通调配好的发酵液，在小麦秸秆投入发酵罐1内部的同时向其均匀的喷洒，其中，发酵液的重量配比为水九十六份、酵素零点五份、尿素一份和白糖二点五份；

S4：调节控制单元20的设定参数以及相应的工作程序，根据电子温度计23检测的温度通过电加热盘4和八根导热杆5调节发酵罐1内腔的温度，使其稳定在25摄氏度至30摄氏度；

S5：在七天至十天时间后通过手动模式或自动模式控制电控出料阀3开启，放出发酵完毕的小麦秸秆，然后对发酵罐1进行清洗，再进行下一个发酵循环。

本实施例中发酵罐1、秸秆传送带16、酵素喷淋头17、流量调节阀门18和控制单元20为已经公开的广泛运用于日常工业生产的已知技术。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种小麦秸秆发酵有机肥料设备，包括发酵罐（1），其特征在于：所述发酵罐（1）是带有支撑柱的圆柱筒体结构，所述发酵罐（1）的底端固定连接有出料斗（2），所述出料斗（2）底面的中部导通连接有电控出料阀（3），所述出料斗（2）外壁底面的边侧环绕有电加热盘（4），所述出料斗（2）内壁的底面固定连接有八根导热杆（5），八根所述导热杆（5）的顶端延伸至所述发酵罐（1）内腔的中部，所述发酵罐（1）的顶端设有环形密封圈（6），所述环形密封圈（6）顶面的中部设有环形凹槽（7），所述发酵罐（1）外壁的一侧固定有支架（8），所述支架（8）的顶端活动连击有摆臂（9），所述摆臂（9）的顶端通过销轴活动串接有杠杆（10），所述杠杆（10）的前端通过销轴活动连接有穹形顶盖（11），所述穹形顶盖（11）的边侧嵌合连接所述环形凹槽（7），所述杠杆（10）的后端通过销轴活动连接有螺母套管（12），所述支架（8）底端的一侧活动嵌合连接有螺杆（13），所述螺杆（13）的顶端螺合连接所述螺母套管（12）。

2.根据权利要求1所述的一种小麦秸秆发酵有机肥料设备，其特征在于：所述穹形顶盖（11）的内壁的中部固定安装有搅拌电机（14），所述搅拌电机（14）的转子轴固定连接有搅拌轴（15），所述搅拌轴（15）的底端伸入所述发酵罐（1）的内腔。

3.根据权利要求1所述的一种小麦秸秆发酵有机肥料设备，其特征在于：所述发酵罐（1）顶端开口的另一侧设有秸秆传送带（16），所述秸秆传送带（16）的顶端设置有酵素喷淋头（17），所述酵素喷淋头（17）上设有流量调节阀门（18）。

4.根据权利要求2和3所述的一种小麦秸秆发酵有机肥料设备，其特征在于：所述罐体的外壁固定安装有控制柜（19），所述控制柜（19）中通过电路板安装有控制单元（20）和三个继电器（21），所述控制单元（20）的输出端电性连接三个所述继电器（21）的控制端，三个所述继电器（21）的输出端分别电性连接所述电加热盘（4）、所述搅拌电机（14）和所述秸秆传送带（16）的动力电机。

5.根据权利要求1所述的一种小麦秸秆发酵有机肥料设备，其特征在于：所述发酵罐（1）的外壁环绕有保温层（22），所述发酵罐（1）的内壁分布安装有电子温度计（23），所述电子温度计（23）的输入端电性连接所述控制单元（20）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种小麦秸秆发酵有机肥料设备的应用，其特征在于，包括以下步骤：

S1：使用人工或粉碎机械将小麦秸秆原料粉碎成一公分至两公分的碎料状；

S2：调节粉碎后的秸秆含水率，使其保持在百分之六十至七十之间，如果含水率过高则通过晾晒或烘干处理，如果含水率过低则适当喷洒水雾或含有酵母菌的溶液；

S3：人工手动将切碎后的小麦秸秆投入所述发酵罐（1）中，或通过所述秸秆传送带（16）将小麦秸秆投入发酵罐（1）中，将所述酵素喷淋头（17）连通调配好的发酵液，在小麦秸秆投入发酵罐（1）内部的同时向其均匀的喷洒，其中，发酵液的重量配比为水九十六份、酵素零点五份、尿素一份和白糖二点五份；

S4：调节所述控制单元（20）的设定参数以及相应的工作程序，根据所述电子温度计（23）检测的温度通过所述电加热盘（4）和八根导热杆（5）调节发酵罐（1）内腔的温度，使其稳定在25摄氏度至30摄氏度；

S5：在七天至十天时间后通过手动模式或自动模式控制所述电控出料阀（3）开启，放出发酵完毕的小麦秸秆，然后对发酵罐（1）进行清洗，再进行下一个发酵循环。